任何一種新的不銹鋼管材料在一定噸位的擠壓機上,生產規格范圍較廣的產品時,根據最佳擠壓溫度和允許的最佳變形量,編制擠壓工藝,對穩定擠壓工藝過程、保證產品質量和產量十分有益。
在現有或新建的(de)(de)擠(ji)壓機(ji)上,對于試制新材料的(de)(de)新產品和大量生產的(de)(de)老(lao)產品,通過試驗研究和經驗總(zong)結,繪制出(chu)以(yi)延伸系數和坯料的(de)(de)加熱(re)溫度為坐標的(de)(de)材料不銹鋼管可能的(de)(de)變(bian)形(xing)制度曲線(xian),如(ru)圖5-1所示。
在一定的加熱溫度條件下,變形程度增大將引起坯料金屬流出壓力增加,而金屬流出壓力受到擠壓機能力或擠壓工模具強度的限制。隨著不銹(xiu)鋼(gang)管坯料加熱溫度的升高,允許的變形程度增大,因此,曲線Ⅰ(1區域和2區域之間)是材料在一定的延伸系數和加熱溫度的條件下,材料的極限的允許擠壓力。曲線Ⅱ(1區域和3區域之間)是在絕熱條件下,因熱效應而使金屬溫度升高與部分晶界熔化的曲線。因此,1區域為產品質量令人滿意時的區域,2區域是超過允許壓力的區域,3區域是晶界熔化區域。
如果(guo)提高擠壓(ya)機的(de)(de)(de)擠壓(ya)能(neng)力(li)或擠壓(ya)工(gong)模具(ju)(ju)的(de)(de)(de)允(yun)許應力(li),1區(qu)域將會擴大,并且新的(de)(de)(de)曲線(xian)將受到各種(zhong)具(ju)(ju)體條(tiao)(tiao)(tiao)件的(de)(de)(de)限(xian)(xian)制(圖5-1(b),其(qi)中(zhong)P1>P2>P3)。在(zai)擠壓(ya)變(bian)形過程(cheng)中(zhong),部分熱(re)(re)量(liang)用于(yu)熔化玻璃潤(run)滑劑(ji)、加熱(re)(re)擠壓(ya)工(gong)模具(ju)(ju)和(he)散(san)發(fa)(fa)到周圍的(de)(de)(de)空間(jian);其(qi)余則留在(zai)變(bian)形金屬(shu)內(nei),用于(yu)提高坯料(liao)溫度(du)。在(zai)其(qi)他條(tiao)(tiao)(tiao)件相同(tong)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況下,留在(zai)變(bian)形金屬(shu)內(nei)的(de)(de)(de)熱(re)(re)量(liang)與(yu)總熱(re)(re)量(liang)的(de)(de)(de)比值與(yu)擠壓(ya)速度(du)有關,其(qi)中(zhong)可能(neng)有兩(liang)種(zhong)極端(duan)的(de)(de)(de)情(qing)(qing)況:1. 當(dang)擠壓(ya)速度(du)非常(chang)低時,變(bian)形熱(re)(re)完全散(san)發(fa)(fa)到周圍空間(jian),即(ji)變(bian)形流動在(zai)等溫條(tiao)(tiao)(tiao)件下進行;2. 當(dang)擠壓(ya)速度(du)無(wu)限(xian)(xian)大時,全部變(bian)形熱(re)(re)都留在(zai)金屬(shu)內(nei),并建(jian)立了絕熱(re)(re)條(tiao)(tiao)(tiao)件。實際上這(zhe)兩(liang)種(zhong)極端(duan)條(tiao)(tiao)(tiao)件是(shi)不存在(zai)的(de)(de)(de),因此實際情(qing)(qing)況是(shi)在(zai)這(zhe)兩(liang)種(zhong)極限(xian)(xian)情(qing)(qing)況之間(jian)。
對現有的擠壓機,繪制用于各種鋼的變形制度曲線具有實用意義。尼科波爾南方鋼管廠的專家Г.И.Гуляeв(Г.И.古里亞耶夫)等通過研究,用計算法繪制了適用于該廠3150噸液壓擠壓機擠壓06Cr18Ni11Ti不銹鋼管時的所有品種的變形制度曲線。除此之外,對擠壓機的每一種尺寸的擠壓筒也都繪制了相應的曲線。在計算和繪制各種材料的變形制度曲線時,需根據具體情況采用不同的限制條件。尼科波爾南方鋼管廠采用的限制因素為:
1. 擠(ji)(ji)壓機(ji)的(de)名義(yi)擠(ji)(ji)壓力或擠(ji)(ji)壓桿(gan)上的(de)應力不大(da)于1100MPa;
2. 擠壓不銹鋼(gang)管材料的晶粒開始熔化溫度為(wei)1325℃;
3. 擠壓不銹鋼管(guan)材(cai)(cai)料在(zai)(zai)變形過程中和變形終(zhong)了的溫(wen)度(du)較高,使奧(ao)氏(shi)體晶粒(li)長大。由于材(cai)(cai)料在(zai)(zai)加熱和冷卻過程中沒(mei)有發(fa)生相(xiang)變,在(zai)(zai)冷卻時材(cai)(cai)料的晶粒(li)度(du)不變,因此,對(dui)于其用于再加工(gong)(冷加工(gong))的商品管(guan)坯料的加熱溫(wen)度(du)為1220℃。
為了(le)判斷(duan)在繪制變形制度(du)曲(qu)(qu)線(xian)時采用(yong)的(de)假設(she)是否(fou)正確,尼(ni)科波爾南方不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)廠用(yong)06Cr18Ni11Ti不(bu)(bu)銹(xiu)鋼坯料進(jin)行(xing)了(le)一系(xi)(xi)列的(de)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)試(shi)驗,包括(kuo)設(she)定準確的(de)加熱(re)溫度(du)和(he)擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li),以及坯料的(de)加熱(re)溫度(du)和(he)延伸系(xi)(xi)數(shu)在比(bi)較寬的(de)范圍內變化等(deng)。將試(shi)驗結果與計算數(shu)據進(jin)行(xing)比(bi)較,制定保證商品管(guan)和(he)再加工不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)質量的(de)變形制度(du)曲(qu)(qu)線(xian)。3150噸擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)機ф190mm擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)筒在不(bu)(bu)同擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)力(li)的(de)條件下,擠(ji)壓(ya)(ya)(ya)06Cr18Ni11Ti不(bu)(bu)銹(xiu)鋼管(guan)時可(ke)能的(de)變形制度(du)曲(qu)(qu)線(xian)如圖5-2所示。